電壓保護是變頻器的基本保護功能,是處理直流母線電壓過高或過低現象的一系列保護措施,旨在確保變頻器的直流母線電壓在安全範圍之內,保障各元器件的運行安全,尤其是高價值的整流逆變主電容等。
電壓檢測主要監視直流母線電壓,其保護分為過壓保護與欠壓保護兩大類,過壓細分加速過壓(E005),減速過壓(E006),恆速過壓(E007),欠壓又分運行欠壓(E009)與待機欠壓(LU)。檢測電路原理是:通過對直流母線電壓進行小信號採樣,信號經過轉換後,送入DSP處理器AD轉換接口,用作母線電壓顯示以及軟件計算與判斷,同時還會取一路信號與硬件過壓基準比較輸出,信號送入DSP的中斷接口,作為硬件過壓判斷。在信號處理時,硬件過壓優先處理,且執行更快。功能框圖如下:
以三相輸入變頻器為例,標準380V交流電輸入時,直流母線的電壓約交流輸入1.414倍,即380*1.414=537V,變頻器運行時,母線電壓與變頻器的狀態對應如下:
在實際工作中,導致變頻器母線電壓變化的主要因素較多,可按照變頻器工作環境進行分類與總結;分析處理時,可結合故障記錄數據進行,獲取快速有效的處理方法,也可以參照如下的幾個方面。
電源:
1、變頻器輸入電壓範圍一般為額定電壓的±15%,以380V電壓為例,輸入交流電壓範
範圍為323V-437V,可使用萬用表驗證輸入電壓是否符合要求。
2、 大型設備啟動時,對電網的瞬間拉低,可能導致變頻器報欠壓保護(E009)。
變頻器:
1、檢測電路異常,變頻器顯示的直流母線電壓與實際測量的電壓不相符合
2、變頻器主接觸器故障,待機時母線電壓顯示正常,當運行時,若接觸器故障未吸合,便會在充電電阻上產生較大壓降,導致母線電壓迅速拉低,產生欠壓保護(E009)。
3、參數設定不當,過壓與欠壓保護閥值電壓、或電壓檢測的增益參數被錯誤修改(這種情況非常少)。
電機負載
泵升電壓現象,大慣性負載快速減速時,由於負載慣性導致電機的額實際轉速高於變頻器的輸出轉速,此時,旋轉設備的機械能轉化為電能,對變頻器反向發電並導致直流母線電壓升,當電壓高於過壓閥值時,產生過壓保護。此時應該延長減速時間或配置制動功能解決。
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